X80鋼孔洞體胞模型及孔洞演化數(shù)值分析
本文關(guān)鍵詞: 孔洞演化 體胞模型 有限元模擬 應(yīng)力三軸度 韌性斷裂 出處:《鋼鐵》2017年01期 論文類型:期刊論文
【摘要】:采用掃描電鏡和圖像分析對高強(qiáng)韌X80管線鋼的拉伸斷口特征進(jìn)行觀察以及統(tǒng)計分析,根據(jù)斷口特征參數(shù)設(shè)計孔洞體胞模型,并應(yīng)用有限元數(shù)值模擬計算研究孔洞擴(kuò)張比的演化規(guī)律。結(jié)果表明,在低應(yīng)力三軸度的條件下,隨著等效應(yīng)變的增加,夾雜物導(dǎo)致的孔洞體積擴(kuò)張比也不斷緩慢增加,等效應(yīng)變與孔洞體積擴(kuò)張比的自然對數(shù)成正比,線性關(guān)系吻合良好,在后期高應(yīng)力作用下應(yīng)考慮M-A島二次形核形成的孔洞片導(dǎo)致韌性斷裂。在任何加載的條件下,對于高的應(yīng)力三軸度,有限元數(shù)值模擬計算孔洞擴(kuò)張比的演化規(guī)律與傳統(tǒng)的R-T模型有較大的差異,夾雜物導(dǎo)致的孔洞體積擴(kuò)張比迅速增加,最終由孔洞間韌帶頸縮引起韌性斷裂。
[Abstract]:The tensile fracture characteristics of high strength and toughness X80 pipeline steel were observed and statistically analyzed by scanning electron microscope and image analysis, and the pore cell model was designed according to the characteristic parameters of fracture surface. The evolution law of void expansion ratio is studied by finite element numerical simulation. The results show that under the condition of low stress triaxiality, the equivalent strain increases with the increase of equivalent strain. The void volume expansion ratio caused by inclusions also increases slowly, and the equivalent strain is in direct proportion to the natural logarithm of the void volume expansion ratio, and the linear relationship is in good agreement. Under the action of post-high stress, it is necessary to consider the ductile fracture caused by the formation of the secondary nucleation of M-A island. Under any loading conditions, the stress is triaxially high. The evolution law of the finite element numerical simulation for calculating the void expansion ratio is quite different from the traditional R-T model. The volume expansion ratio of the pore caused by inclusions increases rapidly and finally ductile fracture is caused by the necking of the ligaments between the holes.
【作者單位】: 武漢科技大學(xué)耐火材料與冶金國家重點(diǎn)實驗室;武漢鋼鐵(集團(tuán))公司研究院;
【分類號】:TG142.1
【正文快照】: 對于較高韌性的金屬材料,小試樣測試的斷裂韌性指標(biāo)J1c和CTOD已完全失效,取而代之的是鄭長卿等在大量試驗基礎(chǔ)上提出的臨界孔洞擴(kuò)張比VGC[1],并且十分理想地應(yīng)用到一些中低韌性的材料中。在早期的孔洞形核擴(kuò)張研究工作[2-5]中,通常假設(shè)基體材料為理想塑性材料,孔洞呈均勻分布
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4 通訊員 劉桂英 鄒峰 肖玉靜;西二線用X80鋼級管件通過國家鑒定[N];中國石油報;2008年
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,本文編號:1450330
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